计算机辅助制造
计算机辅助制造
计算机辅助制造CAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)：利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。
它输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹(刀位文件)和数控程序。
CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。
数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。
此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。
加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。
麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。
增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。
这种计算机辅助编程是批处理的。
CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。
CAM所涉及的范围，包括计算机数控，计算机辅助过程设计。
数控除了在机床应用以外，还广泛地用于其它各种设备的控制，如冲压机、火焰或等离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、电脑绣花和服装裁剪等，成为各个相应行业CAM的基础。
计算机辅助制造系统是通过计算机分级结构控制和管理制造过程的多方面工作，它的目标是开发一个集成的信息网络来监测一个广阔的相互关联的制造作业范围，并根据一个总体的管理策略控制每项作业。
从自动化的角度看，数控机床加工是一个工序自动化的加工过程，加工中心是实现零件部分或全部机械加工过程自动化，计算机直接控制和柔性制造系统是完成一族零件或不同族零件的自动化加工过程，而计算机辅助制造是计算机进入制造过程这样一个总的概念。
计算机辅助制造技术
计算机辅助制造技术计算机辅助制造技术（Computer-Aided Manufacturing，简称CAM）是指利用计算机科学和信息技术在制造过程中进行辅助和支持的技术。
它通过自动化和数字化的手段，将计算机与制造工艺相结合，提高了制造效率、准确性和可持续发展性。
本文将探讨计算机辅助制造技术在不同领域的应用以及对生产力和制造业的影响。
一、计算机辅助制造技术的应用领域1. 数控机床数控机床是计算机辅助制造技术最典型的应用之一。
通过数控系统的控制，可以精确控制机床的运动轨迹和加工参数，实现高效、高精度的加工。
数控机床广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等行业，提高了零部件加工的质量和生产效率。
2. 制造工艺仿真制造工艺仿真是利用计算机模拟和虚拟现实技术，预先验证和优化制造过程的一种方法。
它可以模拟各种工艺参数、生产线布局和操作规程，通过对产生的数据进行分析，帮助制造商选择最佳工艺方案，降低生产成本并提高产品质量。
3. 自动化生产线自动化生产线是以计算机为核心，利用传感器、机器视觉和机器人等技术实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线减少了人力投入，提高了生产效率和柔性度，广泛应用于汽车、电子、食品等行业。
4. 快速成型技术快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种通过计算机辅助制造技术快速制造出实物样品的方法。
它可以直接从计算机辅助设计（CAD）模型中生成物理模型，提供了设计验证和样品快速制造的能力，在产品开发过程中起到了至关重要的作用。
二、计算机辅助制造技术对生产力和制造业的影响1. 提高生产效率计算机辅助制造技术通过自动化和智能化的手段，减少了人力投入，提高了生产效率。
例如，数控机床可以实现自动换刀、自动测量和自动修正，大大提高了加工的速度和准确性。
自动化生产线利用机器人和传感器的协同工作，可以实现全天候、高速度的生产，加快了产品的制造周期。
2. 提高产品质量计算机辅助制造技术可以实现精确控制和监测，减少了人为操作的误差。
计算机辅助设计及制造技术
• （2）常用的数据排序算法和查找算法
•
1）数据的排序算法。
•
2）常用的查找算法。
•
3）数据的插值。
•
4）曲线拟合。
一、概 述
计算机辅助设计（CAD）利用计算机 软硬件技术辅助设计人员对产品、工程进 行分析计算、几何建模、模拟仿真、优化 设计、绘制工程图样等的管理、生成技术 文件等的方法技术。
1．计算机图形显示输出设备
计算机图形的显示与相应的显示设备 有密切的关系，显示器分辨率的高低对 图形的生成质量和真实感有直接的关系。
常见的显示设备如：阴极射线管显 示器、液晶显示器、等离子显示器等等。
输出设备通常包括：打印机、绘图 仪、头盔显示器等。
2．图形元素生成的基本原理
计算机图形学的实质就是通过计算机将数 据转换为图形，并在显示器上进行实时显示。
Oracle数据库是一种大型数据库系统，一 般应用于商业，政府部门，它的功能强大，能 够处理大批量的数据，在网络方面也用的非常 多。
第3章
计算机图形处理及建模技术
• 基本内容 • 1．计算机图形显示输出设备 • 2．图形元素生成的基本原理 • （1）图形元素生成的基本算法。 • （2）图形的几何变换。 • （3）图形真实感处理简介。 • 3．几何建模方法 • （1）线框建模。 • （2）表面建模。 • （3）实体建模。 • （4）边界表示法。 • （5）实体结构几何法（CSG法）。 • （6）特征建模。
(3) 网状结构
网状结构是多对多得结构关系，比树结构更为复 杂的一种非线性结构，它的每个节点可能有多个前趋， 也可能有多个后继，节点的联系是任意的，它的每条 边具有相应的含义及权值。
3.数据库系统及应用
(1) 数据库系统的基本概念及分类
全国计算机辅助技术认证项目
全国计算机辅助技术认证项目一、计算机辅助设计（CAD）计算机辅助设计是利用计算机进行二维和三维图形的设计、分析和优化的技术。
在CAD技术的支持下，设计师能够更快速、准确地完成各种复杂的设计任务。
该认证项目将测试申请者对CAD软件的基本操作、绘图技能、工程分析等方面的能力。
二、计算机辅助制造（CAM）计算机辅助制造是指利用计算机技术进行机械加工和制造过程控制的技术。
通过CAM技术，可以大大提高制造过程的自动化程度和生产效率。
该认证项目将测试申请者在CAM软件操作、加工工艺制定、数控编程等方面的能力。
三、计算机辅助工程（CAE）计算机辅助工程是利用计算机技术进行工程分析和优化的技术。
CAE 技术可以对产品性能、可靠性、安全性等方面进行模拟和预测，从而优化产品设计。
该认证项目将测试申请者在CAE软件操作、有限元分析、动力学分析等方面的能力。
四、数字建模与可视化数字建模与可视化是指利用数字技术进行三维模型构建和呈现的技术。
该技术广泛应用于建筑、游戏开发、电影制作等领域。
该认证项目将测试申请者在数字建模软件操作、模型渲染、动画制作等方面的能力。
五、虚拟仿真技术虚拟仿真技术是指利用计算机技术模拟真实世界的各种现象和过程的技术。
该技术广泛应用于教学、培训、产品开发等领域。
该认证项目将测试申请者在虚拟仿真软件操作、仿真模型建立、结果分析等方面的能力。
六、协同设计与制造协同设计与制造是指利用计算机网络技术，实现跨地域、跨企业的设计与制造过程的协同工作的技术。
该技术可以提高企业间的协作效率，加速产品开发进程。
该认证项目将测试申请者在协同设计软件操作、项目管理、团队协作等方面的能力。
七、增材制造技术增材制造技术是指利用材料堆积的方式进行三维实体构建的技术，也称为3D打印技术。
该技术具有制造灵活性和高度定制化的优点，被广泛应用于原型制造、个性化生产等领域。
该认证项目将测试申请者在增材制造设备操作、材料选择、打印工艺等方面的能力。
计算机辅助制造名词解释
计算机辅助制造名词解释
计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，简称CAM）是指通过计算机技术与软件工具来辅助制造过程中的各个环节，包括设计、规划、编程、控制和优化等。
在计算机辅助制造中，设计师可以使用计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）软件来创建产品的三维模型。
这些模型可以通过虚拟现实技术进行可视化，使设计师能够更好地理解和修改产品的外观和功能。
通过CAD软件，设计师可以快速进行多个设计方案的比较和优化，从而提高产品设计的效率和质量。
一旦设计完成，CAM软件可以利用CAD模型生成数控程序（Numerical Control Program，简称NC程序），用于控制机床和其他制造设备的操作。
CAM软件可以
根据产品的几何形状和加工要求，自动生成切削路径和加工工序，避免了传统手工编程的复杂性和错误。
CAM还可以进行加工过程的仿真和优化。
通过模拟加工过程，可以检查和预测潜在的碰撞、工具和工件的干涉以及加工误差，以确保加工过程的安全性和可行性。
此外，CAM软件还可以优化加工路径，以提高加工效率和质量，例如最小化切削时间或最小化表面粗糙度。
随着计算机技术的不断发展，CAM在制造业中的应用越来越广泛。
它可以帮助企业提高生产效率，减少成本，加快产品开发周期，并提高产品的质量和一致性。
同时，CAM也为设计师和工程师提供了更多的创造和创新空间，使他们能够更好地应对市场需求的变化和挑战。
计算机辅助制造3篇
计算机辅助制造第一篇：计算机辅助制造概述计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，简称CAM），是指利用计算机和相关软件来实现生产制造中的各种活动的自动化，实现数字化制造过程，提高生产效率和精度的一种现代制造技术。
CAM技术主要分为三个步骤，即CAD制图、CAM加工编程和机器操作。
其中CAD制图是制造工艺的基础，CAM加工编程将CAD模型转化为加工路径，并为此制定适当的数控加工程序，机器操作则是通过数控机床来实现制造加工。
CAM技术的应用范围非常广泛，包括汽车、航空、船舶、电子、冶金、化工、医疗等众多行业。
CAM技术可以减少制造成本、提高制造精度和效率，实现自动化生产，同时还能提供更全面的产品数据，以支持产品设计和优化制造流程的各个阶段。
计算机辅助制造技术作为智能制造的关键技术之一，已成为现代制造业的核心之一。
通过CAM技术的应用，可以大大提高制造业的生产水平，实现智造和高效制造，在激烈的市场竞争中获得更大的优势。
第二篇：计算机辅助制造的发展历程计算机辅助制造技术的发展可以追溯到20世纪60年代初期。
当时，计算机辅助工程（Computer-Aided Design and Engineering，简称CAD/CAM）技术的出现，最初是为了解决部分发展中国家的军事问题。
慢慢地，这种技术被工业界和学术界广泛应用。
20世纪70年代，随着计算机的快速发展，CAD/CAM技术开始得到广泛的应用。
同时，出现了大量的CAD/CAM软件，例如Pro/Engineer、CATIA等。
到了20世纪80年代初，两种不同的软件应运而生：一类是用于3D CAD/CAM设计的软件，另一类则是用于加工编程的软件。
同时，各种CAD/CAM软件都开始进行升级，以提高其性能和功能。
20世纪90年代初期，CAD/CAM技术中的CAM得到了更多的关注。
随着计算机技术和机器工具的快速发展，CAM软件得到了大幅度提升，数控机床产业也迎来了新的发展机遇。
第九章 计算机辅助制造技术
第九章计算机辅助制造技术第一节概述计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing,简称CAM）就是利用计算机来代替人去完成制造以及与制造系统有关的工作。
CAM的应用可以概括为CAM的直接应用和CAM 的间接应用两大类。
一．CAM的直接应用CAM的直接应用即计算机直接与制造过程连接以对它进行监视和控制，这类应用可分为计算机过程监视系统和计算机过程控制系统两种。
1、计算机过程监视系统在这个系统中，计算机通过一个与制造系统的直接接口来监视系统的制造过程及其辅助装备的工作情况，并采集过程中的数据。
但计算机并不直接对制造系统中的各工序实行控制，这些控制工作，将由系统的操作者根据计算机给出的信息去手工完成。
如加工尺寸的计算机数字显示系统就属于这一类。
2、计算机过程控制系统该系统不仅对制造系统进行监视，而且还对制造系统的制造规程及其辅助装备实行控制。
如数控机床上的计算机数字(CNC)就是属这一类。
a) 计算机过程监视系统b) 计算机过程控制系统图9－1 计算机监视和计算机控制的区别计算机过程监视系统和过程控制系统的区别如图9－1所示。
前者在计算机与制造过程之间的数据只能从过程单向流至计算机，而后者的计算机接口允许数据在计算机与制造过程间双向流动。
二、CAM的间接应用在CAM的间接应用中，计算机并不直接与制造连接，只是用计算机对制造过程进行支持。
此时，计算机是“离线”的，它只是用来提供生产计划、作业调度计划、发出指令及有关信息，以便使生产资源的管理更有效。
一种新的生产方式的出现，必须要有技术的发展作为基础和依托。
对机械制造系统来说，影响最大的是电子计算机的出现及其飞速发展和广泛应用。
计算机数控（CNC）机床使中小批量的外形复杂零件的自动化加工问题得以很好解决，提高了生产率和加工精度，缩短了生产准备周期，使机床趋于“柔性化”。
工业机器人实现了加工过程中物料搬运自动化，为解决单调、笨重、危险、有害和超过人能胜任的极限环境下的作业自动化，特别是装配自动化提供了现实的可能性。
计算机辅助制造(CAM)
（4）辅助码考虑了工艺信息描述；
（5）比CUOSO系统详尽，应用广泛。
6.3.5 常用机械加工零件分类编码系统
3、KK—3零件分类编码系统
是一个十进制21位代码的整体结构系统。 （表3－10～11）
特点：（1）横向分类排在前7位便于设计使 用；功能名作标志，便于检索；
（2）结构和工艺并重，基本考虑了加 工顺序；
（3）采用混合结构，增加分类标志容 量，但不会增加分类环节；
6.3.5 常用机械加工零件分类编码系统
3、KK—3零件分类编码系统
是一个十进制21位代码的整体结构系统。 （表3－10～11）
特点：（4）横向环节多，结构复杂，三要素 完全组合，便于记忆和应用；
• 数据通信交换方式 线路交换方式、存储交换方式（报 文交换、分组交换）
• 通信控制规程 基型规程和高级规程
第6 计算机辅助成组技术
6.1基本原理
理论基础是相似性， 核心是成组工艺。把尺 寸、形状、工艺相近似 的零件组成一个个零件 族（组），按零件族制 定工艺进行生产制造， 可扩大批量，减少品种， 提高效率。
5、专业软件
AutoCAD、UG II 、I—DEAS Master Series、CADDS 5、Pro/ENGINEERING、CATIA 等
6、文字处理及办公自动化软件
Wordstar、Wordstar for Windows、WordPefect、CCED等。
2.3 数据库系统
• 2.3.1 数据库概念
置、装卸 装置和仓库。
6.2.2 成组工艺的生产组织形式
6.2.2 成组工艺的生产组织形式： • 独立的成组加工机床和成组加工柔性
计算机辅助制造(CAM)
计算机辅助制造(CAM)计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing, CAM）是指利用计算机技术和数学模型，辅助完成产品制造中的各个环节，包括生产计划、生产过程规划、加工参数优化、成品检测等工作。
CAM作为数字化制造的重要组成部分，已经广泛应用于航空航天、汽车、医疗、钢铁等行业，成为企业提高生产效率和产品质量的重要手段。
传统的制造过程需要数十甚至数百个环节，人工干预多，生产效率和产品质量难以保障，而CAM技术的应用则能够优化生产计划、改善生产过程和产品质量，减少生产成本和节约时间，提高企业核心竞争力。
下面从三个方面，即CAM技术的发展历程、功能特点和应用领域进行详细介绍。
一、CAM技术的发展历程在CAM技术出现之前，传统的机械加工大多是由技术工人根据经验和手绘图纸来完成的。
这种方式效率低下、精度有限，同时也受到人力资源和时间的限制。
随着计算机技术的发展，CAM技术逐渐应运而生。
20世纪50年代，英国数学家数控技术（Numerical Control, NC）的概念，将计算机和数学模型引入机械加工领域。
NC技术通过电脑控制机床和工具的运行，实现了数字化和自动化的生产，消除了人力操作的诸多不足之处，大大提高了生产效率和产品质量。
但是由于NC编程需要高超的数学水平和丰富的加工经验，不同机床编程方式存在差异引起了NC 系统通用性不强的问题，并且编程过程繁琐而耗时，难以满足高效精准制造的需求。
20世纪70年代，出现了CAM技术，CAM技术基于NC技术进一步发展，引入了计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD）技术，将加工控制程序和机床编程自动化，实现了数字化加工，从而提高了加工过程的准确性和效率。
CAM技术逐渐深入到设计、加工、检验和研发等各个环节，成为现代制造的重要组成部分。
二、CAM技术的功能特点CAM技术的最大特点是数字化和自动化，在数控技术的基础上进一步扩展了加工过程的自动化程度。
计算机基础知识之计算机辅助设计与制造
计算机基础知识之计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是一种结合计算机技术和工程设计制造的方法，它在工业生产和制造领域中起到了重要的作用。
本文将介绍计算机辅助设计与制造的基础知识，包括CAD与CAM的概念和应用，以及相关技术和发展趋势。
1. CAD的概念和应用计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是利用计算机技术来辅助进行产品设计和开发的过程。
CAD广泛应用于各个领域，包括机械制造、建筑设计、电子电路设计等。
与传统手工设计相比，CAD具有速度快、精度高、可重复利用等优点。
CAD的应用领域之一是机械制造。
通过CAD软件，工程师可以快速创建、修改和分析三维模型，从而为机械产品的设计和制造提供了强有力的支持。
同时，CAD还能进行运动仿真、应力分析等工作，帮助工程师优化设计方案，提高产品的质量和性能。
2. CAM的概念和应用计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，简称CAM）是通过计算机技术实现产品的制造过程。
CAM可以将CAD中设计好的模型转化为机器能够理解的控制代码，进而实现自动化的生产和制造。
CAM的应用领域广泛，包括数控加工、激光切割、3D打印等。
CAM软件能够根据CAD模型生成加工路径，控制数控机床或其他生产设备进行自动化加工。
CAM的使用大大提高了生产效率和质量，并减少了人为操作的误差。
3. CAD/CAM技术与发展趋势CAD/CAM技术的发展经历了几个阶段。
最初的CAD软件主要用于二维工程图的绘制和编辑，后来逐渐发展为三维建模和仿真技术。
CAM技术也经历了从简单的数控编程到全自动化生产的演变过程。
随着计算机硬件和软件技术的不断进步，CAD/CAM技术在工业生产中的应用也不断扩大和深化。
近年来，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）和增强现实（Augmented Reality，简称AR）等新技术得到了广泛应用，为CAD/CAM技术的发展带来了新的机遇。
计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计与制造引言计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是指利用计算机技术辅助进行产品设计与制造的工程领域。
在现代制造业中，CAD/CAM 技术的应用已经成为不可或缺的一部分。
本文将介绍CAD/CAM的基本概念、应用和发展趋势。
什么是CAD/CAMCAD/CAM是一种综合应用了计算机技术、数学和工程学等多种学科的技术体系。
它主要包括两个部分：计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）。
CAD是指通过计算机软件和硬件设备，辅助设计人员进行产品的绘制、分析和优化。
CAD技术可以大大提高设计师的工作效率，并减少设计错误。
常用的CAD软件有AutoCAD、SolidWorks等。
CAM是指通过计算机控制机床、自动装配线等生产设备，实现零件加工和装配的自动化过程。
CAM技术可以使制造过程更加精确、高效，并提高产品质量和生产效率。
常用的CAM软件有Mastercam、PowerMill等。
CAD/CAM技术的应用领域非常广泛，包括航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等各个行业。
它在产品设计、工艺规划、数控加工、装配和检测等方面都发挥着重要作用。
CAD/CAM的应用CAD/CAM技术在现代制造业中的应用可谓无处不在。
下面列举了一些典型的应用情况：1.产品设计：CAD软件提供了各种绘图工具和模型库，设计师可以通过CAD软件进行产品的三维建模、装配和渲染。
这使得设计师能够更快速、准确地完成产品设计，并进行模拟和分析。
2.工艺规划：CAM软件可以根据产品设计数据，自动生成加工路径和加工代码。
这样，工艺工程师可以在计算机上完成工艺规划、工艺优化和工艺参数的调整，提高加工精度和生产效率。
3.数控加工：CAD/CAM技术使得数控机床的操作更加简便和高效。
操作人员只需在电脑上编写好加工程序，然后通过数控机床进行自动加工。
这大大减少了人为错误和加工时间，提高了生产效率。
计算机辅助制造 概 述
质 量 控 制
产 品 装 配
产 品 调 试
有 代 计算机辅助工程分析，简称CAE 表 意 计算机辅助工艺设计，简称CAPP 义 计算机辅助数控编程，简称NCP 的
计算机辅助绘图，简称CAG
制造资源计划，简称MRPII
CAD/CAM
企业资源计划，简称ERP
计算机辅助质量控制，简称CAQ
1.1.3 CAD/CAM系统工作过程
5. CAD/CAM系统从数据库中提取产品的设计 制造信息，在分析其零件几何形状特点及 有关技术要求后，对产品进行工艺规程设
计，设计的结果存入系统的数据库，同时 在屏幕上显示输出。 6. 工艺设计人员可以对工艺规程设计的结果 进行分析、判断，并允许以人机交互的方 式进行修改。最终的结果可以是生产中需 要的工艺卡片或以数据接口文件的形式存 入数据库，以供后续模块读取。
ห้องสมุดไป่ตู้
应用CAD/CAM系统进行空间凸轮 设计与制造的基本工作过程
CAD
（DESIGN）
根据工作要求设 计出凸轮运动曲 线及三维模型
CAD
（DRAWING）
由凸轮三维模型 自动生成二维工 程图
CAM
（NC）
编制凸轮数控加 数控加工 将加工程序输入 数控机床进行凸 工程序并进行加 轮加工 工仿真
凸 轮 三 维 模 型
1.1.3 CAD/CAM系统工作过程
3. 当把设计对象描述为计算机内部模型后，通 过计算机辅助工程分析计算功能对产品技术 性能指标进行优化设计、性能预测、结构分
析和仿真。即通过计算机数值分析的求解速 度快、效率高的优势，对设计产品的结构和 性能指标进行必要的工程分析和仿真计算。 4. 根据计算机显示的结果，设计人员对设计的 初步结果作出判断，如果不满意，可以通过 人机交互的方式进行修改，直至满意为止， 修改后的数据仍存储在CAD/CAM系统的数 据库中。
计算机辅助制造
计算机辅助制造计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，简称CAM）是一种应用计算机技术来实现工业自动化生产的技术。
它主要实现了自动化加工过程中的设计、策划、编程、控制、优化等功能。
通过CAM技术，生产企业可以实现生产工艺数字化、智能化、自动化，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量和市场竞争力。
一、CAM技术介绍（一）CAM的基本原理和发展历程CAM技术是指利用计算机自动控制机器工具、机器人或其他设备实现工业产品加工的一种技术。
CAM技术是现代数字化制造的核心技术之一，具有许多特点，如自动化程度高、速度快、精度高、质量稳定等。
在工业生产过程中，CAM技术可使设计、策划、编程、加工、控制等一系列复杂过程数字化、自动化实现，大大提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量和市场竞争力。
CAM技术最初来源于计算机实现了CAD（计算机辅助设计）的基础上，逐渐发展成为数字化制造的核心技术。
随着数控技术和计算机技术的不断革新与发展，CAM技术在工业生产领域中的应用也越来越广泛，已经成为现代工业生产不可缺少的重要组成部分。
（二）CAM的应用领域CAM技术的发展，将计算机智能化和制造技术相结合，其应用领域非常广泛。
目前，CAM技术主要应用于以下几个领域：1. 机械制造机械制造是CAM技术的最主要应用领域。
如数控机床、切割机床、铣床、磨床等机床的加工都是应用CAM技术来实现的。
2. 汽车制造汽车制造中，制造零部件和汽车外壳都是应用CAM技术来实现的。
如汽车压铸件、车身蒸发器、底盘等部件，都可以通过CAM技术来进行数字化制造，从而实现自动化生产。
3. 飞机制造飞机制造领域需要高精度的零部件，同时生产数量低、周期长，因此CAM技术在飞机制造领域中的应用更为突出。
如飞机发动机零部件、航空材料制造、飞机模型制作等都是CAM 技术的应用领域。
4. 电子制造电子制造是CAM技术的另一项重要应用领域。
计算机辅助制造
1.CAD(Computer Aided Design)就是计算机辅助设计，指用计算机来完成产品中的计算、分析、模拟、制图、编辑技术文件等工作，它是利用计算机帮助设计人员进行设计的一种专门技术。
2.CAM(Computer Aided Manufacturing)就是计算机辅助制造，利用计算机来控制产品的制造过程，并通过交互装置进行监测和调整。
3.造船CIMS：以自动化技术、信息技术和造船技术为基础，通过计算机及其软件，将造船订货、船型试验、船舶设计、船舶建造、造船生产管理和交船后服务等造船企业全部生产活动所需要的各种分散的自动化系统有机地集成起来，形成的总体高效益、高柔性的智能制造系统。
4.CIM制造1）狭义制造：工艺规划、库存控制、生产及维护等活动。
2）广义制造：产品需要的预测、产品概念的形成、设计、开发、生产、销售、售后服务等一系列活动。
5船舶产品和造船生产过程的特点？1)造船生产方式：多品种、单件或小批量生产的方式。
2)船舶设计的表示方法：必须有船体放样工序。
3)船舶建造过程的施工：装配焊接以手工操作为主，机械化、自动化有巨大困难。
4)船舶舾装：现场装配作业为主，作业环境差对舾装安装作业机械化和自动化增加了巨大的困难6.造船CAM技术的特点？1)船体数学放样程序模块。
2)管系、电缆布置借助三维几何造型技术。
3) 船体套料采用计算机辅助套料技术4) 船体构件加工采用数控加工方式7.造船CIMS构成（内容）：1订货系统(经营计划管理系统)，2计算机辅助工程系统（CAE），3柔性制造系统（FMS），4造船工程数据库。
8.造船CIMS的发展是什么？1现有计算机应用系统的局部集成和改造。
2继续研究开发单项自动化技术3研究完善新的造船工艺技术。
4研究开发造船用机械电子技术。
5开发实船推进性能的模拟技术。
6开发船舶设计的三维几何造型技术。
7建立造船工程数据库。
8系统技术与方法的研究。
9.造船CAM技术主要应用于哪些方面的工作？1)计算机和统计工作。
计算机辅助制造
CAD/CAM系统编程工艺参数等，由于采用类似于计算机高级语言的数控语言来描述加工过程，大大简化了编 程过程，特别是省去了数值计算过程，提高了编程效率。用数控语言编写的程序称为源程序，计算机接受源程序 后，首先进行编译处理，再经过后置处理程序才能生成控制机床的数控程序。目前常用的数控编程语言是美国麻 省理工学院开发的APT语言。APT语言词汇丰富，定义的几何类型多，并配有多种后置处理程序，通用性好，获得 广泛应用。APT语言的源程序是由语句组成的，共有四种类型的语句。而语句则是由词汇、数值、标识符号等按 一定语法规则组成的。
2、工程工作站或微机系统的单用户系统。此系统特点：1）每一个工程工作站或微机系统都能独立完成 CAD/CAM系统所要求的各项任务；2）价格较低；3）可靠性高 。
按功能划分，CAD/CAM系统可分为CAD、CAM、CAD/CAM 。
发展历程
计算机辅助制造仿真计算机辅助制造的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程 的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来 控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转 换工作位置，能连续完成铣、钻、铰、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令 就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。加工程序的编制不但需要相当多的人工，而且容易 出错，最早的CAM便是计算机辅助加工零件编程工作。麻省理工学院于1950年研究开发数控机床的加工零件编程 语言APT，它是类似FORTRAN的高级语言。增强了几何定义、刀具运动等语句，应用APT使编写程序变得简单。这 种计算机辅助编程是批处理的。
计算机辅助设计与计算机辅助制造
计算机辅助设计与计算机辅助制造计算机辅助设计与计算机辅助制造（Computer-Aided Design and Computer-Aided Manufacturing，简称CAD/CAM）是指借助计算机技术来辅助进行产品设计和制造的一种工艺。
它通过将计算机技术与传统的工艺相结合，提高了产品设计和制造的效率和质量。
本文将从CAD与CAM的基本概念、发展历程、应用领域以及未来趋势等方面来探讨计算机辅助设计与计算机辅助制造的重要性和影响。
一、CAD与CAM的基本概念1. CAD的基本概念计算机辅助设计（Computer-Aided Design）是利用计算机技术来辅助进行产品设计的过程。
它通过计算机软件和硬件设备，实现了设计数据的数字化和自动化处理，提高了设计效率和准确性。
2. CAM的基本概念计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing）是利用计算机技术来辅助进行产品制造的过程。
它通过将设计数据与制造设备相连接，实现了产品的快速制造和自动化生产，提高了制造效率和产品质量。
二、CAD与CAM的发展历程1. CAD的发展历程CAD的发展可以追溯到上世纪50年代，当时的CAD系统主要用于两个领域：航空航天和汽车工业。
随着计算机技术的不断发展，CAD系统不断完善，应用领域也逐渐扩大。
从最初的二维CAD系统发展到了如今的三维CAD系统，使得设计师可以更加直观地进行产品设计和展示。
2. CAM的发展历程CAM的发展起源于上世纪60年代，当时主要用于数控机床的控制。
随着数控技术的快速发展，CAM系统也逐渐发展成为一种独立的技术和工艺。
CAM系统可以将设计数据转化为数控机床能够理解和执行的指令，实现产品的自动化加工和生产。
三、CAD与CAM的应用领域1. 机械制造领域CAD/CAM系统在机械制造领域的应用非常广泛。
它可以帮助设计师完成产品的三维建模和装配，对产品进行虚拟验证和优化。
同时，CAM系统可以生成数控加工路径，实现高效的机械加工和制造。
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05 计算机辅助制造（CAM）
2）DNC系统的一般工作过程 DNC系统的工作可分为四个层级进行概括，具体包括用户层、服务层、代理 层以及设备层。 （1）用户层主要包括NC编程人员和生产调度人员，用户层可以通过工作窗 口进入服务层合理分配数控加工任务。 （2）服务层提供CNC加工设备相关的信息，供用户层及时掌握CNC加工设备 的相关数据，此外，服务层还需要及时响应代理层的反馈信息。 （3）代理层实现CNC加工设备的数据通讯，获取服务层的加工信息，传输给 设备层，获取设备层的加工信息，传输给服务层，即实现CNC加工设备与外界数 据间的交换。 （4）设备层即接入局域网络的CNC加工设备。
单词的程序语言。
分 析 零件图纸 零 工艺人员 件 图 样
APT 语 言 描 述 加 工 内 容
APT
APT
程
程
序
序
编
输
译
入
为
计
刀
算
位Hale Waihona Puke 机文件后 置 处 理
生 成 NC 加 工 程 序
图5.1.4 APT语言编程流程图
05 计算机辅助制造（CAM）
5.1.2 CAM的发展概况
2）图形语言编程 1970年代，随着微处理计算机技术开始实际应用，相关的工程制图软件开始 使用，零件设计信息转换为交互式界面上的直观图形，人机交互方式的数控程序 设计成为主要的数控程序设计方式。
数 据 存 储
数 据 查 找
加 工 信 息 处 理
NC 仿 真 加 工
图5.1.2 CAM系统的主要功能
05 计算机辅助制造（CAM）
5.1.2 CAM的功能与结构
根据硬件和软件实现的功能，又可将CAM系统分为硬件部分、支撑环境、 系统管理和应用软件四部分。
图5.1.3 CAM系统的主要结构
05 计算机辅助制造（CAM）
05 计算机辅助制造（CAM）
5.3.2 DNC系统系统及其发展
1）DNC系统的定义 20世纪60年代， 为了解决因使用纸带传输数控程序而引起的一系列问题以及 数控加工设备计算成本高等问题，有专家学者提出了最初的DNC概念，即直接数 字控制（Direct Numerical Control），指的是由计算机直接控制数控加工设备，进 行NC程序的传输以及管理。 随着计算机技术数字化技术等新技术的快速发展，特别是CNC系统的运算速 度和内存容量的提高，数控加工设备具备了一定的自我决策加工能力，DNC也拓 展成为功能更为全面的分布式数字控制系统（Distributed Numerical Control）。它 不仅具有直接数字控制的设备集成和NC程序传输功能，还开始着眼于车间加工信 息的集成、数控设备运行状态的检测、数控加工的动态控制等功能。
05 计算机辅助制造（CAM）
5）CNC系统的发展历程与趋势 随着计算机技术、控制技术、检测技术、传感器技术等新技术的发展，特别是 柔性制造系统（Flexible Manufacture System，FMS）和计算机集成制造系统 （Computer Integrated Making System，CIMS）等机械制造相关技术的不断成熟，数 控系统的功能也在不断地扩充，同时更高零件加工质量的需求以及相关技术的快速 发展，也对数控系统的发展提出了更高的要求。 （1）高速、高精度、高可靠性方向； （2）多功能复合化方向； （3）智能化、网络化方向。
可
计
编
算
程
机
控
数
制
字
器
主轴控制单元 电气控制单元
控
制
速度/位置控制单元
装
置
位置检测
CNC系统
图5.3.1 CNC系统结构图
主轴电机 进给电机 机床电器
……
机床本体
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2）CNC系统的主要功能 CNC系统的主要功能有控制功能、准备功能（G代码）、辅助功能（M代码）、 进给功能（F代码）、刀具功能（T代码）、插补功能、补偿功能、显示功能、自 诊断功能、通信功能、人机交互图形编程等。
05 计算机辅助制造（CAM）
5）辅助功能字（M代码） 在数控系统中，辅助功能字用地址符M表示，由M和两位数字组成，是控制 数控机床辅助装置做好某种工作的操作指令。表5.1.2列出了数控铣床常用M代码 指令及其功能。
M代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M07 M08
功能
5.1.3 CAM的发展概况
自20世纪50年代出现CAM技术以来，根据CAM编程原理的不同，可将其分为 数控语言编程、图形语言编程和CAD/CAM集成数控编程三个阶段。
1）数控语言编程 1950年代，美国MIT学院设计开发出了零件数控编程语言——APT，它是一种对 零件、刀具的形状以及刀具相对于零件运动等进行定义时所使用的一种类似于英文
5.1.1 CAM的基本概念
计算机辅助制造（Computer Aided Manufacture，CAM）指的是将计算机技术应用于 产品生产制造相关过程的统称。它以计算机软件系统为基础，将计算机与加工设备直接 或者间接的联系起来，实现产品的工艺规划设计、加工管理、操作和质量控制等按照数 字化的作业流程进行生产制造活动。
相对于工件的运动轨迹等信息，并进行仿真加工校核的全过程。数控编程的主要
内容包括零件图样分析、工艺规划、刀位轨迹计算、后处理生成数控程序、数控
程序的校核和首件试切等内容。
后
分 析 零件图纸 零 件 图 样
加
刀
工
位
工
轨
艺
迹
规
计
划
算
处 理 生 成 NC 程
NC 程 序 校 验
首 件 试 切
序
图5.1.7 数控编程的主要步骤
G41
左刀补
G02
顺时针圆弧插补
G42
右刀补
G03
逆时针圆弧插补
G43
刀具长度正补偿
G04
暂停
G44
刀具长度负补偿
G17
选择XY平面
G52
设置局部坐标系
G18
选择ZX平面
G53
设置机床坐标系
G19
选择YZ平面
G54~G59
设置第1~6零件坐标系
G27
返回参考点检查
G65
宏程序调用
G28
返回参考点
G80
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5.1.5 数控程序的基本结构与格式
一个完整的程序必须包括程序开始部分、程序内容部分和程序结束部分，如
图5.1.8所示。
%
// 开始符
O1002
// 程序名
N10 G00 G54 X20 Y20 M03 S8000
N20 G00 X88 Y10 F150 T01 M08
05 计算机辅助制造（CAM） 1）准备功能字（G代码） 数控系统中，准备功能字用地址符G表示，由G和两位数字组成，是控制数控
机床做好某种准备工作的指令。表5.1.1 列出了数控铣床常用G代码指令及其功能。
G代码
功能
G代码
功能
G00
快速移动 G00 X_Y_
G40
取消刀具补偿
G01
直线插补 G01 X_Y_F_
N10 G00 X+50 Y+10 Z-20 F150 S800 T02 M08 *
程序序号 准备功能字
尺寸字 进给功能字
程序段结束符 辅助功能字 刀具功能字 主轴功能字
图5.1.9 程序段格式
功能字主要包括准备功能字（G代码）、进给功能字（F代码）、主轴功能字 （S代码）、刀具功能字（T代码）、辅助功能字（M代码）。
CAD系统 后置处理 CAPP系统
图形文件 中性文件 工艺文件
DFM系统 CAM系统 CAFD系统
再设计及反馈
MPS系统
夹具设计 反馈信息
夹具设计 反馈信息
图5.1.6 CAD/CAM集成数控编程流程图
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5.1.4 数控编程的基本概念
数控编程是指用编程语言描述零件数控加工成型过程中的工艺参数、刀具
取消固定循环
G30
返回第二参考点
G98
返回起始点
G31
跳步功能
G99
返回R点
表5.1.1 数控铣床部分主要G代码指令
05 计算机辅助制造（CAM）
2）进给功能字（F代码） 在数控系统中，进给功能字用地址符F表示，由F和数字组成，用于指定刀具 进给速度，如F150，表示刀具进给速率为150mm/min。 3）主轴功能字（S代码） 在数控系统中，主轴功能字用地址符S表示，由S和数字组成，用于指定主轴 转速，如S800，表示主轴转速为800R/min。 4）刀具功能字（T代码） 在数控系统中，刀具功能字用地址符T表示，由T和数字组成，用于指定零件 加工时的刀具编号，如T02，表示选用刀具编号为02的刀具进行加工。
05 计算机辅助制造（CAM）
2）DNC系统的主要功能 DNC系统的基本功能主要包括集中车间数控加工设备、NC加工程序及数据的 传输、NC加工程序的管理等。NC系统的扩展功能主要包括数控加工设备的远程监 控及数据采集、车间数据共享、在线加工接收生产计划信息、按照生产计划信息 进行仿真和优化、设备故障远程诊断、高度自动化生产系统中的刀具和工件管理、 加工作业的集中监控和分散控制等。。
3） CNC系统的工作过程 CNC系统的工作过程如图5.3.2所示。
NC加工程序 输入
F代码处理
译码
坐标及刀具 补偿处理
G代码处理
插补计算
F代码处理
位置控制信 号输出
伺服驱动 系统
S、M、T 代码处理
PLC
主轴及辅助 操作控制